• 생명과학회지
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• 제15권6호
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• pp.987-993
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• 2005

마른 볏짚으로부터 fibrinolytic enzyme (BK)을 분비하는 균주를 분리하여 동정한 결과, Bacillus subtilis속으로 분류되었다. 분리된 균주(Bacillus subtilis BK-17를 배양하여 그 배양액으로부터 에탄올 침전, ion exchange, gel filtration 등의 과정을 거쳐 fibrinolytic enzyme (BK)를 분리 및 정제하였다. 이 정제된 효소를 SDS-PACE gel 전기영동한 결과 분자량은 약 31 kDa 이었다. BK의 활성 및 안정성에 대한 pH의 영향을 조사해본 결과, pH $6\∼8$범위에서 매우 높았고, 최적 pH는 7과 8이었다. 본 효소의 활성 및 안정성에 대한 최적 온도는 $50^{\circ}C$이었으며, $20^{\circ}C\∼50^{\circ}C$범위에서는 안정성이 그대로 유지되었지만 $60^{\circ}C\∼80^{\circ}C$범위에서는 현저히 감소하여 $50^{\circ}C$에 비해 $20\%\∼40\%$의 활성을 보였다. BK에 대한 활성 역시 안정성과 비슷한 양상을 보였고, 다만 $20^{\circ}C$에서 약 $62\%$의 활성을 보였고, 그 이후 $50^{\circ}C$까지 지속적으로 증가하여 $50^{\circ}C$에서 최대의 활성을 보였다. 실험한 금속이온들 중 1 mM의 $Zn^{2+}$와 $Ca^{2+}$에서 각각 $35\%$와 $23\%$의 저해활성을 보였지만 나머지 이온들에서는 의미 있는 영향이 없었다. 동일농도의 EDTA에 대해서는 $45\%$의 저해활성을 보였기 때문에 BK는 metallo enzyme으로 생각된다. Fibrinogen-rich fibrin plate 와 plasminogen-free fibrin plate에서의 분해활성을 검토해본 결과, 두 plate에서 비슷한 분해활성을 보였다. 따라서 본 효소는 plasminogen activator type 보다는 fibrin에 직접 활성을 가지는 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology
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• 제34권1호
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• pp.68-73
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• 1996

An nprX gene of Bacillus subtilis NS15-4 encoding a neutral protease was cloned and its molecular characteristics were analyzed. The complete nucleotide sequence indicated that there is an open reading frame (0RF) possibly encoding 521 amino acid polypeptide. The ORF used all codons expected two cysteine and a proline having a codon bias index (CBI) of 0.09 in Escherichia coli. There were homologous sequences to the consensus sequence of -35 and -10 regions of E. coli promoters and to a Shine-Dalgarno (SD) sequence located 25 bp downstream of a mojor transcription initiation site. Moreover, there were also five minor transcription initiation sites at 6. 7. 8. 14 and 15 nt downstream of the major site. Northern blot analysis revealed the presence of about 1.8 kb mRNA transcript in E. coli having the nprX gene. The nucleotide sequence was identified in GenBank to be a gene for a neutral protease of B. sutilis with six nucleotide difference in the ORF region. The flanking regions of the NprX ORF showed much more differences form those of other neutral protease genes except the nprE gene of B. subtilis, which has the most homology to the nprX gene, and of which the flanking regions were identical to those of the nprX gene.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권5호
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• pp.614-622
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• 2013

Daqu, a traditional fermentation starter, has been used to produce attractively flavored foods such as vinegar and Chinese liquor for thousands of years. Although Bacillus spp. are one of the dominant microorganisms in Daqu, more precise information is needed to reveal why and how Bacillus became dominant in Daqu, and next, to assess the impact of Bacillus sp. on Daqu and its derived products. We combined culture-dependent and culture-independent methods to study the ecology of Bacillus during Daqu incubation. Throughout the incubation, 67 presumptive Bacillus spp. isolates were obtained, 52 of which were confirmed by 16S rDNA sequencing. The identified organisms belonged to 8 Bacillus species: B. licheniformis, B. subtilis, B. amyloliquefaciens, B. cereus, B. circulans, B. megaterium, B. pumilus, and B. anthracis. A primer set specific for Bacillus and related genera was used in a selective PCR study, followed by a nested DGGE PCR targeting the V9 region of the 16S rDNA. Species identified from the PCR-DGGE fingerprints were related to B. licheniformis, B. subtilis, B. amyloliquefaciens, B. pumilus, B. benzoevorans, and B. foraminis. The predominant species was found to be B. licheniformis. Certain B. licheniformis strains exhibited potent antimicrobial activities. The greatest species diversity occurred at the Liangmei stage of Daqu incubation. To date, we lack sufficient knowledge of Bacillus distribution in Daqu. Elucidating the ecology of Bacillus during Daqu incubation would enable the impact of Bacillus on Daqu to be accessed, and the quality and stabilization of Daqu-derived products to be optimized.

• 한국가금학회지
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• 제35권2호
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• pp.153-162
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• 2008

본 연구는 산란계에 Lactobacillus plantarum, Bacillus subtillis와 Aspergillus oryzae 및 colistin의 복합 첨가제를 급여하였을 때 난 생산성과 난질 및 난각질에 미치는 영향과 장내 미생물 조성, 계분 암모니아 발생량 및 난황 내 콜레스테롤 함량에 미치는 영향을 함께 조사하였다. 50주령의 Hy-Line Brown 산란계 160수를 공시하여 일반 사료(Control) 또는 0.2% 복합균종 생균제를 함유하는 실험 사료(T1, Bacillus subtilis + Aspergillus oryzae + Lactobacillus plantarum; T2, Bacillus subtilis + Aspergillus oryzae; T3, Bacillus subtilis + Aspergillus oryzae + colistin)를 8주간 급여하였다. 사료 섭취량, 난 생산성 및 간의 중량 그리고 난각 강도, 난각 두께, 난각색은 처리구 간 유의성 있는 차이가 관찰되지 아니하였다. 그러나 Haugh unit는 처리구가 Control에 비해 유의하게 높았다(P<0.05). 혈중 총 콜레스테롤 농도와 HDL 콜레스테롤은 Control에 비해 모든 처리구에서 감소하는 경향이 관찰되었으나 통계적 유의차는 없었다. 맹장 내 암모니아 농도에 미치는 영향은 Control에 비해 T1 처리구와 T3 처리구에서 유의하게 감소하는 것으로 나타났다(P<0.05). 총 균수와 lactic acid bacteria는 맹장 및 분내 모두 Control과 처리구간 큰 차이가 없었고, 맹장 및 분내의 coli forms은 Control에 비해 복합 생균제 처리구가 유의하게 낮거나(P<0.05) 낮은 경향이 관찰되었다. 4 주차와 8주차의 난황 콜레스테롤 농도는 복합 생균제 처리구가 Control에 비해 유의하게 감소하거나 감소하는 경향이 나타났다(P<0.05). 난황 중성지질과 인지질의 농도는 Control과 처리구간의 차이는 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 실험을 통해서 생균제인 Lactobacillus plantarum, Bacillus subtillis, Aspergillus oryzae 그리고 항생제인 colistin으로 이루어진 복합제의 급여는 생산성과 혈액 성상에 부정적인 영향이 없이 난황 콜레스테롤과 분내 암모니아 농도를 감소시키고, 장내 coli forms를 저하시키는 결과가 관찰되었다. Colistin이라는 항생제는 생균제의 활성에 부정적인 영향 없이 생균제로만 이루어진 첨가제와 같은 효과를 내었으며, 장내 미생물 균총 조절에는 보다 효과적으로 작용하는 것으로 나타났다. 따라서 복합 생균제를 급여함으로 장내 균총과 산란계 사양에 유익한 효과를 기대할 수 있으며, colistin의 병용도 생균제의 이점을 저해하지 않는 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제14권4호
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• pp.309-314
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• 1982

Bacillus natto 및 Bacillus subtilis 균(菌)을 이용한 방법 및 볏짚을 이용한 재래식 방법에 따라 제조한 청국장의 저장(貯藏)과정 중 성분변화를 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 저장(貯藏) 중 pH는 대체로 저하(低下)하는 경향을 보여 저장(貯藏) 18일 후에는 7.0 이상으로 나타났고 식염(食鹽)은 $5.28{\sim}6.4%$ 사이였으며 적정산도(滴定酸度)는 B. subtilis 구(區)가 최대치(最大値)를 나타냈다. 2. 수분함량(水分含量)은 $50.94{\sim}56.74%$를 보였고 조단백함량(粗蛋白含量)은 $14.44{\sim}18.60%$로서 시험구에 따라 다소 차이가 있어 불규칙적인 증감현상을 보였다. 이에 반해 조지방(粗脂肪)과 조섬유(粗纖維)는 대체로 감소하는 경향이었다. 3. 총당(總糖)과 ethyl alcohol함량(含量)은 시험구 모두 감소하는 경향이었는데 저장(貯藏) 18일후에 총당(總糖)은 B. subtilis구(區)가 가장 낮았다. 4. 아미노태(態) 질소(窒素)와 수용성질소(水溶性窒素)의 함량(含量)은 경시적으로 증가하는 경향이었으나 각 시험구간의 차이는 없었다. 5. Amylase와 Protease의 활성(活性)은 경시적으로 불규칙적인 변화를 보여 각 시험구간에 큰 차이가 없이 대체로 미약(微弱)하였다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제18권2호
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• pp.336-342
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• 2009

To confirm the antimicobial mechanism of Torilis japonica, antimicrobial profile was observed on various spore conditions by combining 0.1% (3 mM) torilin with antimicrobial activity and 0.27% water fraction with germinants. A 75% ethanol extract of T. japonica fruit reduced Bacillus subtilis ATCC 6633 spore counts by 3 log cycles and reduced the vegetative cells to undetectable level (by about 6 log cycles) (both in terms of CFU/mL). Further fractionating the ethanol extract into n-hexane and water fractions revealed that the former reduced the spore count by 1 log cycle whereas the latter had no effect. The antimicrobial active compound was isolated and purified from the hexane layer, and identified as torilin ($C_{22}H_{32}O_5$). The water fraction of the ethanol layer did not show antimicrobial activity, whereas the antimicrobial effect of 0.1% (3 mM) torilin was significantly enhanced in the presence of the water fraction (0.27%). This result can be explained by synergistic effects of the water fraction containing considerable amounts of germinants such as L-alanine and K+ ions that triggered germination.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권9호
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• pp.1237-1242
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• 2009

본 연구에서는 녹용의 효율을 높이고 아울러 새로운 약리효과를 기대하기 위해 녹용을 분해하는 미생물을 탐색하였으며, 선정된 미생물 이용하여 발효시킨 녹용에 대하여 생리활성을 측정하였다. Bacillus sp., Lactobacillus sp. 및 버섯균사체중 녹용발효에 적합 균주로 B. subtilis KH-15, SCB-3과 버섯 균사체인 Cordyceps militaris, Phellinus linteus, Inonotus obliquus 26136, Inonotus obliquus 26147을 이용하여 발효녹용 제조 시 발효물의 고형분 함량은 B.subtilis KH-15와 SCB-3가 가장 높았으며, total sugar, uronic acid, S-GAG 함량은 C. militaris에 의한 발효물이 각각 1619.3 ${\mu}g$/mL, 302.0 ${\mu}g$/mL, 119.9 ${\mu}g$/mL로 가장 높은 함량을 보였으며, sialic acid 함량도 21.6 ${\mu}g$/mL로 B. subtilis KH-15의 24.8 ${\mu}g$/mL보다 다소 낮은 함량을 보였다. 면역 증강을 예측할 수 있는 항보체 활성은 B. subtilis 균주로 발효한 경우는 B. subtilis KH-15 균주의 $ITCH_{50}$값이 42.3%로 SCB-3 29.9%보다 높은 값을 보였으며, 버섯균사체를 이용한 발효 녹용 중에는 C. militaris가 50.1%로 가장 높은 항보체 활성을 보였다. 항산화력을 알 수 있는 ABTS 라디칼 소거능은 B. subtilis KH-15 발효물이 4.97 mg/mL로 가장 높은 소거능을 보였으며, DPPH 라디칼 소거능은 Inonotus obliquus 26147가 16.98 mg/mL의 $IC_{50}$값으로 가장 높은 라디칼 소거능을 보였다. 이상의 결과에 의하면 녹용추출물에 비하여 녹용 발효물은 uronic acid, S-GAG, sialic acid 등 생리활성물질을 많이 함유하였으며, 항보체 활성과 라디칼 소거능이 증진되는 것을 확인하였다. 따라서 녹용자체가 지니는 조혈작용 등 생리활성 외에 항보체 활성처럼 새로운 활성이 발현될 수 있을 뿐만 아니라 라디칼 소거능처럼 기존의 활성을 증진시키는 효과를 가지고 있음을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.447-455
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• 2021

Strains of four Bacillus spp. were respectively inoculated into sterilized soybeans and the free amino acid profiles of the resulting cultures were analyzed to discern their metabolic traits. After 30 days of culture, B. licheniformis showed the highest production of serine, threonine, and glutamic acid; B. subtilis exhibited the highest production of alanine, asparagine, glycine, leucine, proline, tryptophan, and lysine. B. velezensis increased the γ-aminobutyric acid (GABA) concentration to >200% of that in the control samples. B. sonorensis produced a somewhat similar amino acid profile with B. licheniformis. Comparative genomic analysis of the four Bacillus strains and the genetic profiles of the produced free amino acids revealed that genes involved in glutamate and arginine metabolism were not common to the four strains. The genes gadA/B (encoding a glutamate decarboxylase), rocE (amino acid permease), and puuD (γ-glutamyl-γ-aminobutyrate hydrolase) determined GABA production, and their presence was species-specific. Taken together, B. licheniformis and B. velezensis were respectively shown to have high potential to increase concentrations of glutamic acid and GABA, while B. subtilis has the ability to increase essential amino acid concentrations in fermented soybean foods.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권7호
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• pp.974-983
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• 2013

Bacillus amyloliquefaciens CB1 was isolated from cheonggukjang, a Korean fermented soy food. B. amyloliquefaciens CB1 secretes proteases with fibrinolytic activities. A gene homologous to aprE of Bacillus subtilis, aprECB1, was cloned from B. amyloliquefaciens CB1, and DNA sequencing showed that aprECB1 can encode a prepro-type serine protease consisting of 382 amino acids. When aprECB1 was introduced into B. subtilis WB600 using an E. coli-Bacillus shuttle vector, pHY300PLK, transformants showed fibrinolytic activity and produced a 28 kDa protein, the size expected for the mature enzyme. The 28 kDa fibrinolytic enzyme was purified from the culture supernatant of B. subtilis WB600 transformant. AprECB1 was completely inhibited by phenylmethylsulfonyl fluoride and almost completely inhibited by EDTA and EGTA, indicating that it is a serine metalloprotease. AprECB1 exhibited the highest specificity for N-succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-p-nitroanilide, a known substrate for ${\alpha}$-chymotrypsin. $A{\alpha}$ and $B{\beta}$ chains of fibrinogen were quickly degraded by AprECB1, but the ${\gamma}$-chain was resistant.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권12호
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• pp.1576-1582
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• 2008

기존 칼슘보충용식품의 성장촉진효능을 증진시키기 위하여 칼슘흡수 관여 물질인 $\gamma$-PGA를 다량 생산하는 Bacillus subtilis SE4 균주를 선발하였다. 선발된 B. subtilis SE4의 발효대사물을 기존 칼슘보충용식품에 첨가하여 성장기 수컷 흰쥐에 28일간 경구투여 한 결과 발효대사물이 첨가된 신규칼슘보충용식품군에서 혈청 내 IGF-I 함량이 대조군이나 기존칼슘보충용식품군에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 일일증체량, 일일사료섭취량, 장골길이, 장골 무게, 장골폭 등의 성장관련 지표에서도 장골의 길이와 일부 부위별 두께에서의 유의적 결과를 포함하여 전반적으로 신규칼슘보충용식품군이 대조군과 기존칼슘보충용식품군에 비해 양호한 성적을 나타내었다. 이러한 결과는 기존칼슘 보충용 식품에 발효대사물을 첨가함으로써 나타난 칼슘의 생체흡수율 증대 및 성장호르몬의 분비활성화 등 여러 성장 관련요인들이 흰쥐 성장에 긍정적으로 작용한 때문으로 생각되어진다.